作为人工智能、绿色低碳与数字孪生技术深度融合的前沿领域,智慧矿山不仅是技术革新的集中体现,还承载着矿业安全、高效与可持续发展的未来愿景。在“双碳”目标与国家资源安全战略的双重驱动下,智能化转型已成为矿业高质量发展的必由之路。
10月24日,2025中国国际矿业大会在天津开幕。其间,由矿冶科技集团有限公司信息研究中心、《中国矿业》杂志社有限公司、中国矿业联合会智能矿山工作委员会联合主办的智慧矿山智能化与矿产资源开发论坛成为焦点。论坛围绕智能装备与矿山物联网、采矿机器人、数据驱动的资源高效开发、绿色协同及中小型矿山转型等前沿议题展开深度对话,全面展示了我国智慧矿山建设的最新成果与未来方向。
转型迫在眉睫
有色金属作为国家重要的基础原材料产业,其资源安全直接关系国计民生与国家安全。近年来,随着新能源、新材料等战略性新兴产业迅猛发展,对铜、锂等关键金属的需求持续攀升。然而,我国战略性矿产资源对外依存度居高不下。铜储量仅占全球4.1%,进口依赖度高达85%;锌进口依赖度达40%。这一严峻现实凸显了提升国内资源保障能力的紧迫性。
“矿产资源是工业的粮食,尤其是战略性金属矿产,已成为制约我国经济发展的重要因素。”北京北矿科技智能有限公司总经理张元生说。
我国金属矿山数量庞大,规模以上超过1.2万座。其中,90%以上为地下开采,成矿条件复杂,叠加“双碳”目标下日益严格的安全环保要求,传统粗放式发展模式难以为继。“当前,矿山企业的数智化转型已从‘可必需’的选择变为‘可必须’的生存前提。”中铁资源集团伊春鹿鸣矿业有限公司总经理孟庆胤强调。
国际矿业巨头早已布局智能化。力拓的“未来矿山”计划实现远程控制,巴里克黄金全面应用数字技术提升生产效率。相比之下,国内企业亟须加快智能化、绿色化转型步伐。
“科技创新与数智化转型已成为有色金属企业提升竞争力、实现可持续发展的必由之路。”刘晓明对此深有同感。张元生也表示:“核心技术要不来、买不来、讨不来,必须走自主创新之路。”
在此背景下,国家相继出台一系列推进智能矿山建设的政策文件,推动技术标准化与产业化发展,为行业转型提供了顶层设计与制度保障。
数智融合,全链条协同
面对行业转型的迫切需求,国内领军矿业企业正以“分步推进、重点突破”的策略,推动数智化技术从基础层向核心业务渗透,构建覆盖“生产-管理-安全”的全流程智能体系。
数字孪生技术成为智慧矿山的核心支撑。鹿鸣矿业通过构建尾矿库数字孪生系统,实现“放矿筑坝监控、调洪验算、坝体稳定性推演”,有效应对零下50多摄氏度极端冻层风险。2025年通过数字孪生技术仅检修计划优化一项即增效超1亿元。四川资源集团在红格南项目中,依托数字孪生平台构建“风险预警-应急调度-处置反馈”闭环管理体系,应急响应时间缩短至5分钟内,显著提升本质安全水平。
矿业企业还通过智能专家系统实现资源价值最大化。中金岭南凡口铅锌矿应用“电机车无人驾驶、铲运机远程操控”技术,井下作业人员减少30%,采矿效率提升25%;红格南项目通过磨矿专家系统和浮选专家系统,使铁精矿品位稳定提升0.5个百分点,钛精矿回收率提高3%。山东黄金则创新“主价值链+废石+尾矿石链”融合模式,将碳交易价值纳入核算,优化掘进采矿成本15%,并通过降低可采边界品位延长矿山服务年限,使低品位资源开发从“不可能”变为“可行”。
与此同时,为解决智能矿山建设碎片化问题,矿业企业也在推动智能技术贯穿全链条。四川资源集团红格南项目打通采矿与选矿环节,实现无人化作业与工艺优化协同;中金岭南凡口铅锌矿通过“三维综合管控平台”实现全流程数据互联与智能调度,提升整体运营效率。
这种从单点智能向系统协同的跃迁,意味着智慧矿山建设正迈向集成化、一体化的新阶段。
AI赋能,向智慧化跃迁
随着人工智能技术的突破,矿业正从“单机自动化”迈向“集群协同+数字孪生”的新阶段,逐步构建以“数据+模型+算力”为核心的“智慧决策大脑”。
“爆破是矿山开采的‘第一道工序’,也是智能化转型的‘核心节点’。”北京科技大学教授吴春平说。当前,智能爆破已实现“无线起爆系统+智能钻机+爆破机器人”协同作业,支持百米透地传输起爆,爆破块度均匀性提升20%,二次破碎成本降低40%。
如今,企业级AI(人工智能)大模型正成为数智化转型的核心引擎。鹿鸣矿业自主研发“钼光大模型”,融合DeepSeek(深度求索)、智谱清言、讯飞星火三大国产大模型,构建“三脑一体”智能架构,形成“一个平台+两类应用+N个场景”的综合解决方案,全面赋能生产经营与战略决策。四川资源集团则打造专属AI算力平台,训练钒钛专属模型,深度融入核心业务流程,推动智能化跨越式发展。孟庆胤预测:“未来一两年,算力将成为决定企业竞争力的关键要素。谁的算力强、分析能力强、大模型能力强,谁就在行业中占据领先地位。”
吴春平表示,北京科技大学研发的“悟空爆破大模型”,可将爆破方案设计时间从3天缩短至10分钟,资源利用率提升15%。“未来,智能爆破机器人将实现‘探测-设计-装药-引爆’全流程无人化,彻底解决井下高危作业难题。”他说。
张元生则提出了“矿冶工业元宇宙”的宏大构想:通过构建“物理矿山-虚拟矿山”精准映射,实现开采装备远程操控、生产参数动态优化与安全风险智能预警。目前,该场景已在山东黄金三山岛金矿试点,操作人员在地面中控室即可完成井下采矿作业,人均劳动生产率提升50%。
2025中国国际矿业大会不仅是一场技术盛会,更是一次行业转型的集体宣言。从数字孪生到AI大模型,从智能装备到工业元宇宙,智慧矿山正以前所未有的速度重塑矿业格局。在这场深刻变革中,技术创新与数智化转型已不再是“选择题”,而是决定企业生存与国家资源安全的“必答题”。未来已来,智慧矿山的蓝图正在徐徐展开。
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